燃烧和灭火 优秀教学案.docx
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燃烧和灭火优秀教学案
燃烧和灭火
【学习目标】
1．知道燃烧所需要的三个条件和灭火的原理的应用。
2．认识燃料完全燃烧的重要性，理解使燃料充分燃烧的方法。
3．认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。
【学习重难点】
1．知道燃烧所需要的三个条件和灭火的原理的应用。
2．认识燃料完全燃烧的重要性，理解使燃料充分燃烧的方法。
【学习过程】
知识点1：
燃烧和灭火
一、燃烧及燃烧的条件
1．通常的燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应。
燃烧需要同时满足三个条件：
（三个条件缺一不可）
（1）可燃物；
（2）与氧气（或空气）接触；（3）温度达到可燃物的着火点。
2．着火点：
达到燃烧所需的最低温度，着火点是物质本身的固有属性，因此不能说用降低着火点的方法来灭火，而只能是降温到着火点以下。
二、灭火的原理：
（三者破坏其一就可灭火，也可同时都破坏）
（1）消除可燃物或使可燃物跟其它物品隔离
（2）隔绝氧气（或空气）（3）降温到着火点以下。
三、影响燃烧现象的因素：
可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
使燃料充分燃烧的两个条件：
（1）要有足够多的空气
（2）燃料与空气有足够大的接触面积。
四、易燃物与易爆物的安全知识
1．爆炸：
可燃物在有限的空间内急速燃烧，气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
一切可燃性气体、可燃性液体的蒸汽、可燃性粉尘与空气（或氧气）的混合物遇火种均有可能爆炸。
可燃物与氧气接触面积越大，燃烧越剧烈，爆炸就越危险。
2．与燃烧和爆炸有关的图标：
典型例题
例1：
烧柴禾时，通常把木柴架空一些才能燃烧更旺，这是因为（）
A．可以降低着火点B．散热的速率快
C．木柴是可燃物D．使柴禾和空气充分接触
例2：
下列物质与空气混合，接触到明火，有发生爆炸危险的是（）
①氢气②汽油蒸汽③面粉尘④棉尘⑤天然气
A．①B．①②⑤C．①②③⑤D．①②③④⑤
例3：
下列灭火实例中，利用了“隔离可燃物”原理的是（）
A．住宅失火，消防队员用高压水龙头向着火处喷水
B．炒菜时，油锅不慎着火，迅速用锅盖盖灭
C．实验时酒精不慎洒出并燃烧，通常用湿抹布盖灭
D．发生森林火灾时，将火焰蔓延线路前的小片树木砍掉
例4：
下列叙述正确的是（）
A．只要达到着火点、物质一定燃烧B．急速燃烧后会引起爆炸
C．燃烧一定会发光发热D．爆炸不一定是化学反应
例5：
如图所示，在一个具有刻度和可以左右滑动的活塞的玻璃容器里，放入白磷（足量），活塞左端管内密封有空气，右端的管口跟空气连通。
将玻璃容器固定在盛有80℃热水（恒温）的烧杯上，进行实验。
试回答：
（1）实验过程中可观察到的现象是。
（2）由此实验可以得出的结论是。
例6：
某学校科学兴趣小组在研究“带火星的木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中，采取了以下实验步骤：
1取5只250mL集气瓶，向5只集气瓶中分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水，并用毛玻璃片盖住，依次编号为1、2、3、4、5。
②用分解过氧化氢（H2O2）的方法制取氧气，用制取的氧气通过排水法将上述1-5号瓶中的水排去；
2将带火星的木条依次插入1-5号瓶中，把观察到的现象和计算数据填入下表。
试回答下列问题：
（1）实验室中采用分解过氧化氢（H2O2）的方法制取氧气，该反应的化学方程式为__________________________________。
（2）根据以上实验事实，下列说法中正确的是（）。
A．只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B．集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时，带火星的木条就能复燃
C．只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
（3）上述实验表明：
物质燃烧的程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越大，燃烧越剧烈。
请你再举一例，将实验内容和实验现象填写在下表中：
知识点2．燃料和能量
一、三大化石燃料：
煤、石油、天然气（都是混合物、均为不可再生能源）
（1）煤：
“工业的粮食”（主要含碳元素）；
煤燃烧排放的污染物：
SO2、NO2（引起酸雨）、CO、烟尘等
（2）石油：
“工业的血液”（主要含碳、氢元素）；
石油的炼制：
石油经分馏——物理变化，能得到各种不同的产品。
如：
液化石油气。
（3）天然气是气体矿物燃料（主要成分：
甲烷CH4），是较清洁的化石能源。
甲烷（俗称：
沼气）：
天然气的主要成分
甲烷的化学式：
CH4（最简单的有机物）
（1）物理性质：
无色，无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
（2）化学性质：
可燃性CH4+2O2点燃CO2+2H2O（发出蓝色火焰）
①点燃前一定要检验甲烷的纯度。
②在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察烧杯内壁是否有水珠生成，若有水珠生成证明可燃物中含有氢元素；迅速把烧杯倒过来向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊证明含有碳元素。
（也可在火焰上方罩一个内壁附有石灰水的烧杯）。
二、化学反应中的能量变化
化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，其表现为热量的变化。
（1）放热反应：
如所有的燃烧，镁与盐酸反应等。
这称为放热现象
（2）吸热反应：
如一般条件为“高温”的反应。
这称为吸热现象。
1．生活燃料的利用：
如做饭、取暖等；
2．利用燃烧产生的能量：
如发电、冶金、发射火箭等；
3．爆炸产生的能量：
如开山炸石等；
4．食物在体内发生化学反应放出热量，可维持体温、供给日常活动所需的能量。
三、燃料燃烧对空气的影响
1．煤燃烧会排放出SO2、NO2等污染物，它们溶于水会形成酸雨。
2．汽车燃料的燃烧
（1）汽车燃料是汽油或柴油，它们燃烧会产生一氧化碳、氮的氧化物和未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、烟尘等，合称尾气。
排入空气中，会对空气造成污染，损害人体健康。
（2）为减少汽车尾气对空气的污染，需采取：
改进发动机的燃烧方式，使燃料能充分燃烧；
使用催化净化装置，使有害气体转化为无害气体；
使用无铅汽油，禁止含铅物质排放；
加大检测尾气的力度，禁止未达到环保标准的汽车上路；
改用压缩天然气（CNG）或液化石油气（LPG）或乙醇汽油（是一种混合物）作燃料，以减少对空气的污染。
3．化石燃料的燃烧，造成对空气污染的原因
（1）燃料中某些元素如硫等燃烧时，产生空气污染物SO2等；
（2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；
（3）未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。
四、使用和开发新能源：
氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
1．氢气
（1）性质无毒，极易燃烧。
燃烧时放出大量热量：
化学方程式：
2H2+O2
2H2O
（2）是最清洁的燃料
（3）是最理想的能源：
燃烧时放出的热量大、产物是水（无污染）、原料来源广泛。
（4）需解决问题：
①如何大量廉价的制取氢气？
②如何安全地运输、贮存氢气？
2．绿色能源：
乙醇
乙醇（俗称：
酒精，化学式：
C2H5OH）
（1）酒精的制取：
①原料：
高粱、玉米、薯类等；②生产方式：
发酵、蒸馏。
（2）性质：
无色透明有特殊气味的液体，能与水以任何比例互溶。
在空气中能燃烧，放出大量的热量：
C2H5OH+3O2点燃2CO2+3H2O
（3）用途：
用作酒精灯、内燃机等的燃料。
它属于可再生能源。
乙醇汽油：
优点：
①节约石油资源②减少汽车尾气③促进农业发展④乙醇可以再生
工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH，故不能用工业酒精配制酒！
例1：
下列叙述正确的是（）
A．干冰蒸发时需吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热现象
B．硫燃烧需要先加热，所以它燃烧时吸收热量
C．水蒸气液化放出热量，这是化学反应的放热现象
D．化石燃料的燃烧放出热量
例2：
实验证明，在同温同压下，相同体积的任何气体中含有相同的分子数。
根据此结论回答下列问题（以下气体均处在同温同压下）。
（1）将同体积的CO和CH4混合，所得混合气体中，碳、氢、氧元素的原子个数比为，碳、氢、氧元素的质量比为（化成最简整数比）。
（2）燃气灶是由灶体、进气管（进CO或CH4）、进风管（进空气）开关等部件组成。
我国西部的天然气东输，可改善我国东部居民的生活用气问题。
使用煤气的用户在改用天然气时，需对燃气灶加以改造，改造后的燃气灶与原来的相比，进风管的主要区别是，你的理由是。
（3）面对石油、煤资源日趋减少的情况，人们正积极开发新能源。
你认为21世纪来源广泛、燃烧放热多、无污染的最佳燃料是，其制取方法是。
例3：
物质的变化过程中伴随着能量的变化。
化学变化中通常伴随着能量转化，这是因为不同的物质包含的化学能大小不同，在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能、光能或电能等。
（1）写出一个从环境中吸收热能的物理变化的例子。
（2）镁条燃烧时，化学能转化为能和能。
（3）已知氢气在氧气中燃烧生成水，放出热量。
根据能量守恒原理，反应前氢气和氧气的混合物所包含的化学能比反应后水包含的化学能（填“高”或“低”），理由是。
例4：
清洁工艺和绿色化学是上世纪90年代以来化工技术和化学研究的热点和前沿。
联合国环境规划署界定“清洁工艺”的含义是：
在科学实验研究、生产过程、产品和服务中都要实施可持续性发展，以增加生产效益，防止对环境的破坏和污染。
如图所示
（1）下列实验不符合清洁工艺要求的是（填序号）；
（2）请写出实验②的化学方程式：
；
（3）我国西部盛产天然气，“西气东输”是国家在西部大开发中的一项重要工程。
试比较用天然气作燃料和用煤作燃料，哪一种更符合清洁工艺的要求？
简述理由。
例5：
现有O2、N2、空气、H2、CO2、CO、CH4七种气体，如何加以鉴别？
【学习小结】
【学习指导】
知识点1：
（1）本知识点所涉及的题目多为选择题，在分析选项时，不能只看选项本身是否准确，重要的是一定要把选项和题干有机地结合起来，倘若不注意题干的要求，就很容易把不符合要求的选项选出来。
（2）对于给定的某种状态的可燃物来说，它的着火点一般是个定值，而环境的温度却是随时可以发生变化的；大家不要以为物质的着火点是可以随意改变的，在促进燃烧或进行灭火时，我们只能改变环境的温度，以达到我们所预期的目的。
（3）学习化学基本概念是具有一定的阶段性的，我们不要把概念看成是一成不变的教条。
要注意题目中的各种信息，学会在分析、运用信息的过程中深化概念、发展概念。
（4）不能死记硬背，要把课本知识与生活实际密切联系起来。
只有这样，在遇到一些开放性问题时，才能作出圆满的回答。
知识点2：
（1）以选择、填空题等形式来考查常见燃料燃烧时的产物及对环境所可能造成的污染。
（2）根据题目所给信息及有关化学反应的规律书写化学方程式。
（3）以开放或半开放试题的形式考查有关新能源特别是氢能的性能和制取等方面的知识，通过实验探究，综合考查大家描述实验现象、探讨实验结论及交流与表达的能力，如例4．
【达标检测】
填空题
1．燃烧是指与发生的一种发光发热的剧烈的反应，物质燃烧应具备三个条件，可称之为火三角，在三角形的三个顶点的括号中分别填写三个条件。
灭火时只要消除其中个条件即可灭火。
2．若可燃物在有限的空间内急速燃烧，则会引起。
油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内空气中常混有可燃性的和，当接触明火时，就会有发生的危险，因此这些场所必须贴上“”的字样或图标。
3．当今世界上的三大矿物燃料是、、。
人们通常把称为“工业上的血液”，把称为“工业上的粮食”。
石油没有固定的沸点，加热时不同沸点的物质分别汽化、冷凝、分离后可得到汽油、煤油等产品，由此可以判定石油属于。
4．沼气、天然气和可燃冰中都含有一种可燃气体，该气体的化学式为。
其在空气中完全燃烧的化学方程式为：
。
城市煤气中通常含有CO气体，其燃烧的化学方程式为：
。
5．物质的变化过程中伴随着能量的变化。
化学变化通常伴随着能量转化，这是因为不同的物质包含的化学能大小不同。
在化学变化中物质具有的化学能可以转变为热能、光能或电能等。
镁条燃烧时，化学能转化为能和能；电动自行车常用的铅蓄电池是一种可充电的化学电源，当给它充电时是能转化成了能。
人类通过化学反应获得的能量，大多来源于化石燃料，使燃料充分燃烧对于节约能源是非常重要的，通常需要做到。
6．我国使用的燃料主要是煤炭和石油。
煤燃烧排放出、等污染物，它们遇到雨水成为降落到地面。
7．汽油、柴油等石油产品中除含有碳、氢、氧元素外，还含有少量硫、氮等元素。
车辆在行驶中正常燃烧或未充分燃烧时，能产生一定量污染大气的物质是、、和烟尘等。
选择题
1．一杯酒精放置在空气中，酒精没有着火燃烧的原因是（）
A．酒精不具有可燃性
B．空气中氧气浓度太小，不足以支持酒精的燃烧
C．温度没有达到酒精的着火点
D．以上三种原因都存在
2．下表列出了几种不同物质的着火点，在空气中最容易被点燃的物质是（）
A．红磷B．木炭C．酒精D．无烟煤
物质
红磷
木炭
酒精
无烟煤
着火点/℃
240
320－370
558
700－750
3．据统计，我国仅20世纪90年代就发生火灾约89万起，给人民造成重大损失。
应用化学知识能有效预防和控制火灾。
下面对图中灭火实例的灭火原理解释不正确的是（）
灭火实例
灭火原理
A
住宅失火时，消防队员用水灭火
降低可燃物的着火点
B
酒精在桌上着火时，用湿抹布盖灭
隔绝空气或氧气
C
炒菜油锅着火时，用锅盖盖熄
隔绝空气或氧气
D
扑灭森林火灾时，设置隔离带
可燃物与燃烧物隔离
4．下列物质与空气混合，遇明火不可能发生爆炸的是（）
A．煤粉B．一氧化碳C．氢气D．氮气
5．北京的地铁站严禁携带、存放易燃品。
为了提醒人们注意，在地铁站张贴的图标应该是（）
6．以下是一些常用的危险品消防安全标志，装运酒精的包装箱贴的图标是（）
7．下列能源中，不会对环境造成污染而且取之不尽的是（）
A．石油B．天然气C．煤D．太阳能
8．下图所示的变化中，属于化学变化的是（）
石油分馏净化水蒸发食盐水铁丝在氧气中燃烧
ABCD
9．随着经济的发展，能源与环境问题成为人们日益关注的热点。
从发展的角度看，你认为下列燃料中最理想的是（）
A．煤B．石油C．氢气D．天然气
10.下列各选项中说明酒精作为燃料的优点是（）
①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境
③乙醇是一种再生性能源④燃烧时放出大量的热能
A．①②③B．①②④C．②③④D．①③④
11．一种新型绿色电池——燃料电池，已广泛应用于汽车、卫星、军事上。
它是把H2．CO、CH4等燃料和空气不断输入，直接氧化，使化学能直接转变为电能的装置，被称为21世纪的“绿色”发电站。
这三种气体都可以作为燃料的原因是（）
A．都是无毒、无害的气体B．都可燃烧并放出大量的热
C．燃烧产物均为二氧化碳D．均在自然界中大量存在
12．目前，科学家提出了一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系（如图）。
下列说法错误的是（）
A．燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B．该氢能源的循环体系能够实现太阳能转化为电能
C．在此循环中发生了反应：
2H2O
2H2↑+O2↑
D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
13．下列情况：
①煤的燃烧；②工业废气的任意排放；③燃放鞭炮；④用汽油为燃料的汽车尾气的排放；⑤用氢气为燃料的新型燃气车排放的尾气。
会引起空气污染的是（）
A．①④⑤B．①②③C．①②③④D．①②③④⑤
综合题
1．表1：
空气质量日报主要内容包括：
首要污染物、空气污染指数和空气质量级别。
空气污染指数
0～50
51～100
101～150
151～200
201～250
251～300
>300
空气质量状况
优
良
轻度污染
I
轻度污染
II
中度污染
I
中度污染
II
重度污染
空气质量级别
I
II
III
III
IV
IV
V
表2：
2004年12月13日我国部分城市空气质量日报
城市
首要污染物
空气污染指数
空气质量级别
上海
可吸入颗粒物
111
轻度污染I
淄博
可吸入颗粒物
103
昆明
二氧化硫
61
II良
海口
——
24
I优
（1）请依据表1和表2中的内容，确定当日淄博的空气质量级别，并填在表2的空格里。
（2）汽车尾气（含有CO、SO2、NO等物质）是城市的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器，使CO与NO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，写出这一转换的化学反应方程式________________________________。
（3）容易出现酸雨的城市是________；为了减少城市酸雨的产生，可采取的措施是______。
A．少用煤作燃料B．采用燃料脱硫技术
C．向已酸化的土壤中加熟石灰D．开发新能源。
2．水通常是可用来灭火的，但有时水却是可引火的。
将少量超氧化钾（KO2）粉末用棉花包裹没有任何变化。
（已知棉花和超氧化钾不反应）但如果将少量水滴到包有超氧化钾粉末的棉花上，则棉花迅速发生剧烈的燃烧（比在空气中燃烧还剧烈）。
请回答：
（1）从这一实验现象作出对该反应结果的推理是：
①_________________，②。
（2）某探究小组拟用如图所示的装置进行实验，以证明上述推理。
用以证明推理①的实验方法是：
；
用以证明推理②的实验方法是：
。
3．某实验小组为探究可燃物燃烧的条件进行了下面的两个实验：
（1）按图1实验（着火点：
白磷40℃，红磷240℃；水温不低于70℃）可观察到：
铜片上白磷发生燃烧，红磷和水中的白磷没有燃烧。
由此可得出的结论是：
；
（2）按图2实验（集气瓶底部铺有少量砂子）可观察到：
镁条可以在二氧化碳气体中剧烈燃烧，集气瓶内部有黑色的碳和白色固体氧化镁生成。
写出该反应的化学方程式。
对照实验
（1）、
（2），你对燃烧和灭火有哪些新的认识？
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